第六章輸入輸出與接口技術(shù)(編輯修改稿)
2024-10-23 01:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 CPU← 存儲器 ? 直接存儲器存取 DMA： 外設(shè) → 存儲器 外設(shè) ← 存儲器 ? CPU釋放總線 ， 由 DMA控制器管理 DMA傳送的工作過程 ⑴ CPU對 DMA控制器進行初始化設(shè)置 ⑵ 外設(shè) 、 DMAC和 CPU三者通過應(yīng)答信號建立聯(lián)系： CPU將總線交給 DMAC控制 ⑶ DMA傳送 ? DMA讀存儲器：存儲器 → 外設(shè) ? DMA寫存儲器：存儲器 ← 外設(shè) ⑷ 自動增減地址和計數(shù) ， 判斷傳送完成否 傳送流程 DMA傳送流程 HLDA 發(fā)存儲器地址 傳送數(shù)據(jù) 傳送結(jié)束？ DMA結(jié)束 修改地址指針 傳送方式的比較 ? 無條件傳送 ：慢速外設(shè)需與 CPU保持同步 ? 查詢傳送 ： 簡單實用 ， 效率較低 ? 中斷傳送 ：外設(shè)主動 ， 可與 CPU并行工作 ，但每次傳送需要大量額外時間開銷 ? DMA傳送 ： DMAC控制 ， 外設(shè)直接和存儲器進行數(shù)據(jù)傳送 ， 適合大量 、 快速數(shù)據(jù)傳送 接口控制信號 ? 兩類： 總線控制信號 、 輸入輸出控制信號 總線控制信號： 數(shù)據(jù)線 、 地址線 、 IOW*、 IOR*等 輸入輸出控制信號 ： 數(shù)據(jù)線 、 輸入輸出應(yīng)答信號等 ? 現(xiàn)代微機系統(tǒng)都是采用總線接口方式 I/O指令和 I/O地址譯碼 ? 微處理器進行 I/O操作時完成兩種選擇：片選 、 字選； ? 兩種 I/O接口結(jié)構(gòu)：標準的 I/O接口 、 存儲器映射 I/O結(jié)構(gòu) 。 I/O端口的編址 ? 接口電路占用的 I/O端口有兩類編排形式 ? I/O端口單獨編址 （ 標準的 I/O接口 ） ? I/O地址空間獨立于存儲地址空間 ? 如 8086/8088 ? I/O端口與存儲器統(tǒng)一編址 （ 存儲器映射 I/O結(jié)構(gòu) ） ? 它們共享一個地址空間 ? 如 M6800 1. I/O端口單獨編址 ? 優(yōu)點： ? I/O端口的地址空間獨立 ? 控制和地址譯碼電路相對簡單 ? 專門的 I/O指令使程序清晰易讀 ? 缺點： ? I/O指令沒有存儲器指令豐富 內(nèi)存 空間 I/O 空間 FFFFF 0 FFFF 80x86采用 I/O端口獨立編址 2. I/O端口與存儲器統(tǒng)一編址 ? 優(yōu)點： ? 不需要專門的 I/O指令 ? I/O數(shù)據(jù)存取與存儲器數(shù)據(jù)存取一樣靈活 ? 缺點： ? I/O端口要占去部分存儲器地址空間 ? 程序不易閱讀 （ 不易分清訪存和訪問外設(shè) ） 內(nèi)存 部分 I/O 部分 存儲器空間 00000 FFFFF 8088/8086的輸入輸出指令 ? 輸入指令 IN AL,i8 。字節(jié)輸入 IN AX,DX 。字輸入 ? 輸出指令 OUT i8,AL 。字節(jié)輸出 OUT DX,AX 。字輸出 功能演示 功能演示 I/O指令與接口實現(xiàn) 執(zhí)行 CPU指令： MOV DX， 42H OUT DX， 8AH 控制總線： IOW有效、 IOR無效、 MEMR/MEMW無效、 AEN無效。 地址總線：將 42H寫入 A9～ A0。 譯 碼 器：根據(jù) DX高位譯碼， Y2有效，其他 Yx無效。 接口芯片： 8253工作，其他接口芯片不工作。 接口電路： 8253對應(yīng)接口電路應(yīng)答選中信號， 8253根據(jù) DX低位選擇相應(yīng)的寄存器。 8253： 接受數(shù)據(jù)總線 (D7～ D0)數(shù)據(jù) (8AH)，寫入所選寄存器。 I/O地址的譯碼 ? 因為對 I /O端口的尋址與存貯器尋址相似 ， 即必須進行片選和字選 。 所以其譯碼方法也相似 。 通常采用兩級譯碼方法 ， 譯碼地址的高位作為片選 ， 以選擇某一組 （ 某一片 I /O） 。 低位組地址直接接到 I /O接口芯片的地址輸入端 ， 以選擇片內(nèi)寄存器 （ 即具體端口 ） 或低位再譯碼 ， 以選擇多個寄存器 。 ? PC 機的
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